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一种适用于级联型SVG的单载波控制方法技术

技术编号:8132099 阅读:301 留言:0更新日期:2012-12-27 04:58
本发明专利技术公开了一种适用于级联型SVG的单载波控制方法,经检测环节获得电网电压、并网电流、无功指令电流和各级联H桥单元直流侧电压的瞬时值,通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号;对电压调制信号进行取整操作,将取整所得“小数部分”与单路三角载波信号比较,得到1路脉冲信号P1,再将P1与取整所得的“整数部分”相加,得到1路多电平脉冲信号;根据多电平脉冲信号、级联支路当前开关状态、直流侧电压的排序和并网电流的极性,将开关动作分配至半导体功率器件,达到稳定各级联H桥直流侧电压和控制并网电流的目的。本发明专利技术方法的谐波特性优于载波移相调制;仅需要单路三角载波就能实现对级联H桥中功率器件的通断控制,易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及级联型静止无功发生器(SVG),特别是一种适用于级联型SVG的单载波控制方法
技术介绍
级联型SVG主电路结构以单相全桥逆变电路为H桥单元,由多个H桥单元在交流端直接串联,从第一个H桥单元和最后一个H桥单元引出变流器交流端,三相链接采用星型连接,再经连接电抗器与电网相接。其具有以下优点所需功率器件数量少,不需要钳位器件;容易实现模块化,易于扩展,适用不同的电压等级。级联型SVG可对中高压配电网中的非线性负载进行动态无功补偿和谐波治理,改善配电网电能质量。目前,适用于级联型SVG的多电平调制方法主要有载波移相调制和载波层叠调 制。载波移相调制由一组移相的三角载波与调制信号相比较,生成多路PWM波,用于控制级联H桥中功率器件的通断,能够保证各功率器件开关动作均衡。载波层叠调制采用一组幅值相同、频率相同的三角载波,在横轴上下连续层叠后与同一个调制波进行比较,根据调制波与各个三角载波的比较结果输出不同的电平,决定相应功率器件的通断。载波层叠调制难以保证各功率器件开关动作均衡,但载波同相层叠调制具有良好的消谐性能。无论是载波移相调制还是载波层叠调制都需要多路三角载波信号与调制波比较,实现难度大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种适用于级联型SVG的单载波控制方法,达到稳定各级联H桥直流侧电压和控制并网电流的目的,实现各功率器件开关动作的均衡。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是一种适用于级联型SVG的单载波控制方法,级联型SVG包括三个级联支路,每个级联支路包括若干个串联的H桥单元,所述三个级联支路星形连接后经电抗器并接入三相电网和负载之间,所述H桥单元为单相全桥逆变器,其特征在于,该方法的步骤如下 1)检测获得各级联H桥单元直流侧电压信号(μ-,Udbi, ^ .)、三相电网电压信号(化,ub, U)、无功指令电流Uia、iqb、)和并网电流信号(),通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号(uma, umb, uj ; 2)对电压调制信号iUaa,UlIlb,UJ进行单载波调制,得到多电平脉冲信号A; 3 )根据多电平脉冲信号P2'级联支路的当前开关状态Q、单相全桥逆变器直流侧电压的排序和并网电流的极性,将开关动作分配至单相全桥逆变器的半导体功率器件,达到稳定各级联H桥单元直流侧电压和控制并网电流的目的。所述步骤I)中,电压电流双环控制的步骤为 I)对一个级联支路中所有H桥单元的直流侧电压求和,得到直流侧总电压Σ ,与直流侧电压给定值比较,生成误差e,经数字PI环节,获得有功电流幅值信号Ipa,再乘以与该级联支路电压同相位的单位正弦信号,得到有功电流瞬时值iP3 ;其中数字PI控制公式如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于级联型SVG的单载波控制方法,级联型SVG包括三个级联支路,每个级联支路包括若干个串联的H桥单元,所述三个级联支路星形连接后经电抗器并接入三相电网和负载之间,所述H桥单元为单相全桥逆变器,其特征在于,该方法的步骤如下:1)检测获得各级联H桥单元直流侧电压信号(udai,udbi,udci)、三相电网电压信号(ua,ub,uc)、无功指令电流(iqa、iqb、iqc)和并网电流信号(ica,icb,icc),通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号(uma,umb,umc);2)对电压调制信号(uma,umb,umc)进行单载波调制,得到多电平脉冲信号P2;3)根据多电平脉冲信号P2、级联支路的当前开关状态Q、单相全桥逆变器直流侧电压的排序和并网电流的极性,将开关动作分配至单相全桥逆变器的半导体功率器件,达到稳定各级联H桥单元直流侧电压和控制并网电流的目的。

【技术特征摘要】
1.一种适用于级联型SVG的单载波控制方法,级联型SVG包括三个级联支路,每个级联支路包括若干个串联的H桥单元,所述三个级联支路星形连接后经电抗器并接入三相电网和负载之间,所述H桥单元为单相全桥逆变器,其特征在于,该方法的步骤如下 1)检测获得各级联H桥单元直流侧电压信号(μ-,Udbi, ^ .)、三相电网电压信号(化,ub, U)、无功指令电流Uia、iqb、)和并网电流信号(),通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号(uma, umb, uj ; 2)对电压调制信号iUaa,UlIlb,UJ进行单载波调制,得到多电平脉冲信号A; 3 )根据多电平脉冲信号P2'级联支路的当前开关状态Q、单相全桥逆变器直流侧电压的排序和并网电流的极性,将开关动作分配至单相全桥逆变器的半导体功率器件,达到稳定各级联H桥单元直流侧电压和控制并网电流的目的。2.根据权利要求I所述的适用于级联型SVG的单载波控制方法,其特征在于,所述步骤I)中,电压电流双环控制的步骤为 I)对一个级联支路中所有H桥单元的直流侧电压求和,得到直流侧总电压Σ ,与直流侧电压给定值比较,生成误差e,经数字PI环节,获得有功电流幅值信号Ipa,再乘以与该级联支路电压同相位的单位正弦信号,得到有功电流瞬时值;其中数字PI控制公式如下 pe(k) +[^e(J) Jf D 其中,k为采样序列,IJk)为第A...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗安熊桥坡刘芸寇磊周发云黎小聪刘雷马伏军
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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